【机器人-基础知识】ROS2常用命令

1. 创建工程

ros2_ws/                  # 工作空间根目录
├── src/                  # 源代码目录，放置 package 源码
│   ├── package_1/        # 第一个 ROS 2 包（可以是节点、库等）
│   │   ├── package.xml   # 包描述文件
│   │   ├── CMakeLists.txt # 构建配置（C++ 或 Python）
│   │   └── ...           # 节点源代码或 Python 模块等
│   └── package_2/        # 第二个 ROS 2 包
│       ├── package.xml
│       ├── CMakeLists.txt
│       └── ...
├── install/              # 编译安装输出（由 colcon build 生成）
├── build/                # 构建中间文件（由 colcon build 生成）
└── log/                  # 构建和运行日志（由 colcon build 生成）

1.1. 创建ROS2包

# 在src目录下执行
ros2 pkg create --build-type ament_cmake my_package --dependencies rclcpp std_msgs

• 执行后示例：
  
• 执行后多出文件夹：

my_package/
├── CMakeLists.txt        # 构建脚本（CMake）
├── package.xml           # 包元信息（名称、版本、依赖等）
├── src/                  # 源码目录（需手动创建或添加）
│   └── my_node.cpp       # 你可以在这里写节点代码
├── include/my_package/   # 头文件目录（可选）
└── launch/               # 可选：存放 launch 文件

• 自动创建的package.xml

<?xml version="1.0"?>
<?xml-model href="http://download.ros.org/schema/package_format3.xsd" schematypens="http://www.w3.org/2001/XMLSchema"?>
<package format="3">
  <name>my_package</name>
  <version>0.0.0</version>
  <description>TODO: Package description</description>
  <maintainer email="nvidia@todo.todo">nvidia</maintainer>
  <license>TODO: License declaration</license>

  <buildtool_depend>ament_cmake</buildtool_depend>

  <depend>rclcpp</depend>
  <depend>std_msgs</depend>

  <test_depend>ament_lint_auto</test_depend>
  <test_depend>ament_lint_common</test_depend>

  <export>
    <build_type>ament_cmake</build_type>
  </export>
</package>

• 自动创建的CMakeLists.txt

cmake_minimum_required(VERSION 3.8)
project(my_package)

if(CMAKE_COMPILER_IS_GNUCXX OR CMAKE_CXX_COMPILER_ID MATCHES "Clang")
  add_compile_options(-Wall -Wextra -Wpedantic)
endif()

# find dependencies
find_package(ament_cmake REQUIRED)
find_package(rclcpp REQUIRED)
find_package(std_msgs REQUIRED)

if(BUILD_TESTING)
  find_package(ament_lint_auto REQUIRED)
  # the following line skips the linter which checks for copyrights
  # comment the line when a copyright and license is added to all source files
  set(ament_cmake_copyright_FOUND TRUE)
  # the following line skips cpplint (only works in a git repo)
  # comment the line when this package is in a git repo and when
  # a copyright and license is added to all source files
  set(ament_cmake_cpplint_FOUND TRUE)
  ament_lint_auto_find_test_dependencies()
endif()

ament_package()

1.2. 编写节点

touch src/my_node.cpp

1.3. 编译

# 进入工作空间
cd ros2_ws

# 全部编译
colcon build
# 只编译选中的包
colcon build --packages-select my_robot_driver
# python开发的节点编译
# Python 包开发（修改脚本无需重编译）
colcon build --symlink-install

# 激活环境
source install/setup.bash

• 清理构建（相当于 make clean）

# colcon 没有 clean 命令，直接删除这三个目录即可。 
rm -rf build/ install/ log/

1.4. 运行节点

# 激活环境
source install/setup.bash

ros2 run my_package my_node

2. launch文件组合节点

可以一次性启动一个或多个节点，而不需要每个节点单独 ros2 run

launch文件示例：

from launch import LaunchDescription
from launch_ros.actions import Node

def generate_launch_description():
    return LaunchDescription([
        Node(
            namespace='ns',             # 节点命名空间
            package='my_package',       # 节点所在的 ROS 2 包
            executable='my_node',       # 节点可执行文件名
            name='node_name',           # 节点名称（可选，默认使用可执行文件名）
            output='screen',            # 日志输出方式，可选 'screen' 或 'log'
            parameters=[{'param_name': 'value'}],  # 参数列表
            remappings=[('/old/topic', '/new/topic')],  # 话题重映射
            arguments=['--arg1', 'value1']  # 命令行参数
        ),
        
        # =====================
        # 启动相机节点
        # =====================
        Node(
            namespace='camera',
            package='my_camera_pkg',
            executable='camera_node',
            output='screen',
            parameters=[{
                'device_id': 0,           # 摄像头设备号
                'frame_rate': 30,         # 帧率
                'image_width': 640,
                'image_height': 480
            }]
        ),

        # =====================
        # 启动激光雷达节点
        # =====================
        Node(
            namespace='lidar',
            package='my_lidar_pkg',
            executable='lidar_node',
            output='screen',
            parameters=[{
                'port': '/dev/ttyUSB1',
                'baudrate': 115200,
                'scan_rate': 10           # 扫描频率 Hz
            }]
        ),
    ])

启动方式：

ros2 launch my_robot_launch cam_lidar.launch.py

3. ROS2调试工具

3.1. 查看节点信息

ros2 node info /node_name

3.2. 查看话题类型与消息

ros2 topic info /topic_name
ros2 topic type /topic_name
ros2 interface show sensor_msgs/Imu

4. 录包与播包

4.1. 录包命令

ros2 bag record [选项] [话题列表]
-a 或 --all: 录制所有当前活跃的话题
-o <目录名> 或 --output <目录名>

例如：
ros2 bag record /imu/data /camera/image_raw /lidar/points

• 停止录制：Ctrl+C

4.2. ROS2录包结构

my_bag/
├── metadata.yaml
├── db.sqlite3
└── index/
    └── ...

4.3. 播包命令

录包

ros2 bag play <bag_name>

查看信息：

ros2 bag info <bag_name>